面向复杂山区微地貌的手持LiDAR点云滤波方法比较

本文以手持激光点云数据是否可用于进行复杂山地土壤侵蚀和地表剥蚀测量为典型实例,试验对比分析了渐进加密三角网滤波算法、坡度滤波算法及布料模拟滤波算法在地面激光雷达点云分类中的性能。具体分别采用了3种滤波对应的参数对试验数据集进行测试以获得最高性能,并对比分析而获得每种算法的最优滤波。试验结果表明:对于平缓裸露地貌的滤波处理,布料模拟滤波效果最好,渐进加密三角网滤波次之,坡度滤波算法效果最差;对于复杂山地地貌的滤波处理,渐进加密三角网滤波算法滤波效果最好,布料模拟滤波次之,坡度滤波算法效果最差。试验研究成果为优化滤波算法的参数以提高其检测微地形变化的性能提供了有价值的信息,并验证了渐进加密三角网滤波在复杂地区滤波效果的有效性。

数字化技术在甘肃某风电基地勘察中的应用

西北地区的风电基地,装机容量高,占地面积大。风力发电机组为了减轻尾流影响,风机排布时往往间隔较大,因此场区内进行勘察作业时,经常会跨越不同的地质单元,地貌环境也更加复杂,这对于合理安排勘察施工,准确判断地层成因带来了挑战,降低了工作效率。以甘肃某百万千瓦风电基地为例,采用数字化软件BIGEMAP,针对不同地质单元,制定个性化勘察方案,结合现场勘察结果分析,判断地层成因,为大区域勘察提供了新思路。

复杂地貌区域铁路施工的安全管理方法探究

针对复杂地貌地段铁路施工项目的安全管理问题,分析了施工面临的困难及安全风险;提出了集监控与管理功能为一体的综合性安全管理平台,并引入了模糊层次分析法与专家打分法相结合的安全管理评估方法。结果表明,阿联酋阿提哈德铁路二期铁路施工项目中,综合性安全管理平台的优秀评价占比为51.67%,评价为良好的占比为34.44%,说明研究设计的综合性安全管理方案是一种可行的管理方法,其能够应用于复杂地段的铁路施工安全管理中。

青海化隆县独特的峡谷丹山地貌景观及其科学价值

“峡谷丹山”是内外地质营力共同作用而形成的多成因地貌组合,不仅具有非常高的景观价值,而且具有重要的科学价值。青海省化隆县拉木峡为黄河一级支流,发育典型的角度不整合和丹霞地貌,因而成为青藏高原隆升和黄河形成演化研究的良好区域。以该地貌组合类型的形态特征、成因机制及形成年代研究为目标,采用野外地质调查等方法,对组成峡谷的岩石及地层、构造背景开展研究,系统总结与分析拉木峡地貌景观的形成动力和演化过程,进而探讨其对青藏高原隆升及黄河演化的指示意义。拉木峡由约900 Ma前的新元古代化隆岩群片麻岩及角度不整合于其上的约54 Ma前的新生代古近纪西宁群红色砂砾岩层组成。约8 Ma前青藏高原快速隆升,丹霞地貌雏形开始形成。自1.1 Ma黄河贯通化隆盆地后,受拉木峡流水强烈侵蚀下切和重力崩塌的持续作用,发育“峡谷丹山”地貌组合景观。峡谷险峻幽深、丹霞栩栩如生,成为极具典型性、独特性和稀有性的国家级地质遗迹,对青藏高原隆升、黄河形成演化和新生代气候环境的研究具有重要价值。

兰州山谷大气污染的物理机制与防治对策

分析兰州的一些观测结果得到了这类山谷盆地日间和夜间大气逆温层形成的物理机制．由于山峰加热效应形成日间山谷强的脱地逆温层以及辐射冷却的山谷冷湖效应形成夜间强的逆温层，它们是造成这类特殊条件下的大气污染的根本原因。污染物吸收太阳辐射使上层空气加热，进一步加强了日间的逆温层。环境绿化能减小日间山峰加热效应和夜间辐射冷却造成的冷湖效应，以减弱逆温层减轻污染所以环境绿化是一种增加环境容量，减轻污染的有效措施。

复杂地貌地形图等高线内插DEM算法的精度分析

对复杂地貌条带地形图进行了等高线矢量化,利用5种典型的插值方法生成DEM,探讨基于等高线插值生成DEM不同算法的精度并评价生成的DEM的质量。结果表明,IDW算法生成的DEM精度较高,且在其上提取的等高线与原始等高线吻合度较好,分层设色图能够较好地反映研究区的真实地形。TIN精度仅次于IDW,但此方法是目前最为成熟和快速的一种算法。自然邻域法的精度与TIN相近,高于样条函数法;kriging插值算法精度最差,不宜在复杂地貌区域使用。

基于FLAC^(3D)的复杂地貌三维地质建模

针对复杂地貌和地质构造条件下数值模拟的建模问题,基于FLAC3D平台提出了从局部到整体的建模思想,采用Brick单元和Tetrahedron单元通过编程生成复杂地貌条件下的三维地质体模型。利用趋势面分析法拟合出层状连续地质体,将其定义为不同的"群",建立了多层状三维地质体结构模型。采用interface界面模拟出了断层面,并与趋势面相结合,构建了断层上下盘中的地层。认为通过数学分析结合计算机编程,可以实现直接在FLAC3D中进行复杂地貌和地质构造条件下的地质体建模。

贵州碳酸盐岩山区广域电磁法勘探应用

贵州地貌属于西南部高原山地,地形起伏较大,大部分区域碳酸盐岩分布,存在城镇、公路等人文干扰,地质构造复杂,常规方法难以取得良好勘探效果。通过广域电磁法在贵州紫云地区开展勘探工作,基本确定了深部页岩层系石炭系打屋坝组分布范围与埋深,查明了该区断裂特征等,为钻孔布设提供了物探依据,后经钻探验证了该成果,取得了良好的勘探效果。案例说明广域电磁法适合在复杂地形碳酸盐岩地区开展勘探工作,是深部勘探的一种有效方法。

复杂山地低信噪比地震资料处理方法

宜阳复杂山地地震资料的特点是静校正量大,信噪比低。针对该区的特点,在资料处理中采用建立全区统一浮动基准面与折射静校正方法解决静校正问题;运用叠前去噪技术、目标速度分析、DMO技术、优化迭代叠加技术、F-X域信号增强去噪技术,同时,优化处理流程,精选处理参数,取得了明显效果。

复杂地貌形态多比例尺表达的二维小波分析研究

针对复杂地貌形态的多比例尺表达中的等高线容易相交、地性特征描述困难和表达过程缺乏自适应等难题 ,提出了基于小波理论的复杂地貌形态的多比例尺表达模型 ,为上述问题的解决提供了新的思路和有效途径。

复杂地貌区域内的地闪特征分析

根据2005-2008年四川雷电监测定位网测得的地闪及该时段内的相关天气资料,运用气候学分析方法,对地处复杂地貌区域内的四川及其周边临近区域的地闪特征进行研究。结果表明:该地区地闪密度分布与其地貌特征有着较为密切的关联性,年平均地闪密度在"川西高原—四川盆地—南部丘陵"依次形成由少到多逐渐增加的分布格局,其最大值超过了1000次/格点,而年平均正地闪密度最大的区域主要位于甘孜州南部的稻城县,其值则超过了50次/格点。在地闪发生的主要季节总地闪频数随纬度变化的最大值出现在北纬30°附近,这与Hadley与Ferrel环流在北纬30°附近形成的下沉气流有关。各年逐月的正地闪占总地闪的百分率分布基本均呈"V"型。在川西高原以东区域的地闪日变化中夜间有两个平均地闪频数的峰值出现,而在川西高原地区只有午后出现一个平均地闪频数的峰值。各雷暴过程中,在冰雹直径3～10mm的区间内,平均正地闪百分比变化与冰雹直径呈正比;最大的平均正地闪百分比30%,与22mm的冰雹直径相对应;16.98%的平均正地闪百分比与10mm的冰雹直径对应,其出现的概率最大超过了37%。

典型黄土地貌类型区的地形复杂度分形研究

黄土高原地貌形态与地形复杂度自南向北有序变化,构成了举世瞩目的独特的地理景观。选择陕西省南北剖面六个典型黄土地貌样区为基本实验区,以其1∶1万栅格DEM为数据源,探讨典型黄土地貌类型区的地形复杂度分形与空间分异特征。首先提出的元分维模型方法,以计算得到的DEM元分维值作为特征指标,研究样区的地形复杂度问题。这种通过滑动窗口的扩展分维分析方法,既可以用于分析该区域不同尺度下的地形复杂度变化情况,也可以探讨区域的局部单元复杂程度及其空间分布,从而不再局限于对全区域的单一分维评价。以此为基础,进一步应用元分维谱方法,研究地貌网格单元的元分维分级分布情况。实验结果表明:以绥德和延川为代表的黄土峁状丘陵沟壑区最为复杂,以宜君和甘泉为代表的梁状丘陵沟壑区居中,而以淳化为代表的黄土塬区和以神木为代表的风沙黄土过渡区最为平缓。实验进一步证明了扩展分形方法在黄土地貌研究中的可行性。

基于无人机的复杂地貌上空风场实测研究

本文研究了利用多旋翼无人机搭载风速风向测量设备对不同地貌上空平面风场实测分析的方法。以北京市延庆区某试验基地内的测风塔为参考,首先对无人机测风准确性进行研究,其次取相同时间段内测风塔与不同测点位置无人机的实测风速风向数据进行正交分解处理,分析得到无人机和测风塔风速、湍流度的相互比值关系,通过测风塔数据和比值关系,可以推知空中不同测点的风速和风向数据,进而获得复杂地貌影响下的上空风场状况。实测结果表明:修正后无人机平均风速、平均风向与测风塔相比误差较小,无人机测量得到湍流度较测风塔更大,通过滑动平均法可以一定程度上减小无人机测得的湍流度;空中平面风场状况受地貌影响较大,复杂地貌上空风场波动更大。通过现场实测,初步验证了应用多旋翼无人机搭载风速仪在不同地貌上空实现空中平面风场测量的可行性,可为局部区域风场测量、风电场微观选址等提供新思路和新方法。

基于复杂网络模型的黄土模拟流域坡面形态演化

坡面形态演化是坡面系统过程作用的体现,是流域地貌系统研究重要内容之一。该文运用复杂网络方法构建坡面形态空间演化结构,探讨坡面系统演变规律。采用近景摄影测量方法得到模拟黄土坡面的9期地形数据,运用面向对象分割方法,得到了7种坡形类型空间分布图。以坡形为节点,边为坡形之间的空间连接关系,构建坡面空间网络图。研究结果得到坡面网络模型属于无标度网络,具有异配网络特征,其中陡坡是坡面网络的关键节点,控制着网络空间结构。网络演化中双直形坡的平均度下降显著,陡坡节点发育影响着系统输沙量。网络结构熵开始急剧增大,经历平缓增大到稳定状态,依据网络结构熵的变化将网络演化分为发育期、发展期和成熟期3个阶段。降雨强度增大使得坡面网络的结构熵变化显著,加剧了坡面系统演化。研究表明复杂网络框架是研究地貌系统演化一种有效途径。

制定卫生防护距离标准相关问题探讨

以满足经济发展和环境保护的双重需求、促进社会的和谐发展为基点,从卫生防护距离标准的控制对象、复杂地形的处理原则、特征污染物标准浓度限值和无组织排放量的确定等方面,总结分析了制定卫生防护距离标准时需注意的技术细节和管理问题,并提出了对工业企业全面实施泄漏检测与维修(LDAR)的要求,供相关主管部门和标准编制人员参考。

融极化范畴下复杂山地建筑布局与选址研究——以安徽金寨干部学院酒店规划与建筑设计为例

复杂山地地形在造景生境方面自然优势明显,但其开发难度系数相对较高,加之实际理论的缺乏,往往山毁景失,可行性理论与策略研究势在必行。课题从中国传统文化整体观念出发,以安徽金寨县"复杂山地环境"与"人为新建酒店建筑群"这对极性关系为探讨基质来剖析复杂山地环境与建筑共存的原则。在融极化范畴理论下,通过对所选案例复杂环境与建筑形态的相关性研究,从所选案例的总体规划布局以及单个群体建筑布局与选址两个角度提出建筑与环境达到融极化共存的策略与方法。

丹霞地貌景区安全格局的构建及实证研究——以龙虎山为例

丹霞地貌景区是一个生态环境较为脆弱的地区,随着旅游活动的深入开展,人类的干扰现象日益显著,维持景区可持续发展的空间格局受到严重威胁.本文从地域综合体的角度,建立丹霞地貌景区"景观——生态——旅游"复合空间格局.通过对景观、生态和旅游等三大子系统的分析评价和空间整合,构建了景区安全格局,同时论述了构建中的理论和方法.根据该类地貌景观特点,对景观敏感度的评价方法进行了补充修正,并将地质灾害因子纳入生态环境脆弱性的评价中,然后以龙虎山仙水岩景区为案例进行实证分析.

地貌在自然综合体形成过程中的作用

在自然综合体形成与演化过程中 ,地貌通过对自然综合体各要素的影响 ,进而影响自然综合体的特征 ;通过自身发育过程来影响并改变自然综合体 ,进而推动自然综合体的形成与演化 .深入探讨了地貌在自然综合体形成过程中的作用 ,对于研究自然综合体的形成机制与演化规律具有重要的理论意义和现实意义 .

机器学习用于耕地土壤有机碳空间预测对比研究——以亚热带复杂地貌区为例

耕地土壤有机碳(SOC)是土壤质量的重要指标,也是生态系统健康的重要表征。当前机器学习(Machine Learning,ML)用于SOC数字制图日益热门,但不同算法在高空间分辨率SOC数字制图中的对比研究尚有欠缺。本研究以福建省东北部复杂地形地貌区为例,采用10 m空间分辨率Sentinel-2影像数据,选取地形、气候、遥感植被变量为驱动因子,重点分析当前常用的机器学习算法——支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、随机森林(Random Forest,RF)在SOC预测中的差异,并与传统普通克里格模型(Ordinary Kriging,OK)进行比较。结果表明:基于地形、遥感植被因子和气候因子构建的RF模型表现最佳(RMSE=2.004,r=0.897),其精度优于OK模型(RMSE=4.571,r=0.623),而SVM模型预测精度相对最低(RMSE=5.190,r=0.431);3种模型预测SOC空间分布趋势总体相似,表现为西高东低、北高南低,其中RF模型呈现的空间分异信息更加精细;最优模型反演得到耕地土壤有机碳平均含量为15.33 g·kg^(−1);RF模型和SVM模型变量重要性程度表明:高程和降水是影响复杂地貌区SOC空间分布的重要变量,而遥感植被因子重要性程度低于高程。

海底地貌复杂度的表示与计算

海底地貌复杂度表示了海底地貌不同类型的起伏与变化,是人类海洋认知、航海安全、海洋测绘等需要考虑的重要因素。面对网格化的数字深度模型,按照信息熵与坡度相结合的思路,提出了一个新的由信息熵度量的海底地貌复杂度的表示和计算模型。采用三阶有限差分法计算坡度参数,依据给出的坡度分类模型,得到不同坡度类别出现的概率,进而计算出海底地貌复杂度指数。使用渤海湾周围和美国西海岸数字高程模型数据样区作为实验对象,计算海底地貌复杂度指数,并将其与原始数据进行对比,结果表明本方法对地貌复杂的表示准确。